[发明专利]基于任意抛分网格下粒子搜索技术的飞行器气动特性确定方法

权利要求书

1.基于任意抛分网格下粒子搜索技术的飞行器气动特性确定方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)采用直接模拟蒙特卡罗方法对飞行器流场计算域进行背景网格的划分，并进行并行流场计算，获得流场分布参数；

(2)任一一个并行节点根据流场分布参数对每一个网格单元进行如下处理：计算该网格单元的特征尺度与该网格单元局部自由程的比值R，根据该比值R确定该网格单元需要抛分的个数以及能否进行抛分，将能够进行抛分的网格单元及其抛分个数进行标记并进行全局广播；

(3)其它并行节点接收全局广播的标记信息，所有节点都根据标记信息进行对应网格单元的抛分，并确定原网格单元中粒子与抛分后的网格单元的归属，完成一次自适应处理；

(4)对步骤(3)处理后的网格单元继续进行全流场的并行计算，判断流场自适应处理次数是否达到预定值，未达到预定值，返回(2)继续处理，若达到预定值，则继续并行计算直至仿真模拟结束，从而得到飞行器气动特性规律。

2.根据权利要求1所述的基于任意抛分网格下粒子搜索技术的飞行器气动特性确定方法，其特征在于：背景网格尺寸为远场来流自由程的1-3倍。

3.根据权利要求1所述的基于任意抛分网格下粒子搜索技术的飞行器气动特性确定方法，其特征在于：根据该比值R确定该网格单元需要抛分的个数以及能否进行抛分具体通过下述方式实现：首先，根据R值确定抛分个数N的值；当2≤R＜4，时N＝2；4≤R＜8，时N＝4；R＞8，时N＝8；R＜2，时N＝0，当前网格不能进行抛分；然后将当前网格单元抛分成N个新的网格单元，新网格单元的形状与原网格单元的形状一致；最后，判断每个新的网格单元中的粒子个数是否不少于5个，若满足，则当前网格单元能够进行抛分，抛分的个数记为N，否则，当前网格单元不能够进行抛分。

4.根据权利要求3所述的基于任意抛分网格下粒子搜索技术的飞行器气动特性确定方法，其特征在于：当网格单元为四面体时，N＝2时，采用在四面体任一面的一个边增加一个点的方式将四面体抛分成两个四面体；N＝4时，采用在四面体任一面的三个边各增加一个点的方式将四面体抛分成四个四面体；N＝8时，采用在四面体每个边各增加一个点的方式将四面体抛分成八个四面体。

5.根据权利要求4所述的基于任意抛分网格下粒子搜索技术的飞行器气动特性确定方法，其特征在于：增加的点的位置优选为所在边的中点。

6.根据权利要求1所述的基于任意抛分网格下粒子搜索技术的飞行器气动特性确定方法，其特征在于：原网格单元中粒子与抛分后的网格单元的归属通过下属方式确定：

将抛分前网格单元中的粒子逐一求解其与抛分后网格单元的格心距离，将距离最小的抛分后的网格单元标记为该粒子所在的新网格单元。

7.根据权利要求1所述的基于任意抛分网格下粒子搜索技术的飞行器气动特性确定方法，其特征在于：步骤(4)中的预定值取2-5。

8.根据权利要求1所述的基于任意抛分网格下粒子搜索技术的飞行器气动特性确定方法，其特征在于：该方法适应于飞行器在稀薄大气飞行环境下的气动特性规律确定。

9.根据权利要求1所述的基于任意抛分网格下粒子搜索技术的飞行器气动特性确定方法，其特征在于：所述的飞行器气动特性规律利用抛分后网格并行计算得到的流场基础上，在原物面网格单元上进行粒子的动量、能量统计平均，结果作为飞行器气动特性；所述的原物面网格为背景网格中代表飞行器表面的物面边界面单元。